开题报告基于FPGA的升降机控制系统的设计.docx

湖南工业大学电气与信息工程学院 毕业设计开题报告设 计 题 目： 基于FPGA的升降机控制系统的设计 姓 名： 帅强 专 业 班 级： 电子091班 学 号： 09301930134 指 导 教 师： 聂 辉 职 称： 教 授 时 间： 2012 年 1 月 3 日一、本设计课题的目的意义毕业设计对于一个即将毕业于应用电子专业的高校生来说是至关重要的，它涉及电子技术、信号与系统、通讯技术、计算机应用技术的基础知识和基本理论；对常用电子仪器仪表及设备，较简单的自动控制装置以及一般家用电器等，具有安装、调试、运行与维护能力；具有分析、解决电子产品生产过程中一般性技术问题的能力，对传统工业设施进行技术改造的能力以及新产品开发的能力；能较熟练地进行微机操作，并熟悉计算机在仪器仪表及电子产品生产中的应用高级专业人才。二、本设计课题的主要设计内容、拟达到的要求或技术指标和拟解决的关键问题主要设计内容： FPGA是英文Field Programmable Gate Array（现场可编程门阵列）的缩写， FPGA可以定制各种数字电路和数字系统。在通信行业，传输网，医疗仪器，各种电子仪器，安防监控，电力系统，汽车电子，消费类电子中都大面积的使用。随产品研发周期的逐步缩短，定制型产品的开发使FPGA在后面的应用面越来越广。升降机（电梯）是在垂直上下通道上载运人或货物升降的平台或半封闭平台的提升机械设备或装置。是由轿箱或平台以及操纵它们用的设备、马达、电缆和其它辅助设备构成的一个整体。用以输送人员或物料，主要应用于建筑施工与维修。它还可以作为仓库、码头、船坞、高塔、高烟囱的长期使用的垂直运输机械。现代电梯主要由曳引机（绞车）、导轨、对重装置、安全装置(如限速器、安全钳和缓冲器等)、信号操纵系统、轿厢与厅门等组成。这些部分分别安装在建筑物的井道和机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯要求安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。升降机（电梯）的基本参数主要有额定载重量、可乘人数、额定速度、轿厢外廓尺寸和井道型式等。其的发展趋势为：梯群控系统将更加智能化，超高速升降机（电梯）速度越来越高，蓝牙技术的广泛应用，绿色升降机（电梯）将普及，可视系统或人机对话等。本次设计任务要求设计一个三层升降机的电气控制及信号传输处理电路系统，该系统要求FPGA来实现，其仿真测试需用相关EDA软件来模拟。拟达到的要求或技术指标：1、熟悉掌握FPGA设计开发流程。2、熟悉掌握硬件描述语言（VHDL）。3、了解升降机工作原理，拟达到下列设计要求：升降机在检测门厅或轿箱召唤信号后，与轿箱所在的楼层相比较，通过选向模块进行运行选向。升降机启动，通过变频器驱动电机拖动轿箱运动。轿箱速度由低速转变为中速在转变为高速，并以高速运行至目标层。当升降机检测到目标层减速点后，升降机进入减速状态，由高速变为低速，并以低速运行至平层点停止。平层后，经过一定延时开门，直到碰到开门到位行程开关；再经过一定延时关门，直到安全触板开关动作。若遇到非安全触板，应返回延时开门。得到相应的层显示信号以及动作与报警信号。照明安全装置等其他相关功能。4、使用FPGA器件实现该电路，并在Quartus 或Max plus II中进行仿真。拟解决的关键问题：熟悉Quartus软件运行的环境，了解其编写语言VHDL，对于VHDL的熟悉掌握是极为关键的，详细了解不同功能模块进行编程，测试，组合。进度安排：2011.122012.1.31 熟悉FPGA、升降机设计开发流程与相关知识，撰写开题报告。2011.3.12012.3.20 掌握硬件描述语言，升降机系统工作原理，确定设 计方案。2011.3.212012.4.10 完成升降机控制子系统及信号处理子系统设计。2011.4.112012.4.30 利用FPGA实现并完善其功能。2011.5.112012.5.20 在Max plus或QuartusII中仿真，并对比其他的设计方法。2011.5.112012.6.1 撰写毕业论文三、主要参考资料：1谭会生，张昌凡，EDA技术及应用，西安电子科技大学出版社，20112潘松，黄继业，EDA技术实用教程，科学出版社，20023潘松，VHDL实用教程，电子科技大学出版社，20004路而红，电子设计自动化应用技术，高教出版社，20085王宴珑，电梯构造与实用保养技术，清华大学出版社，20106、周渊深，交直流调速系统与MAT